备战2021 中考科学 精讲精练 专题22 欧姆定律 电路计算（学生版）

备战2021 中考科学 精讲精练 专题22 欧姆定律 电路计算（学生版）

专题22欧姆定律　电路计算【知识点回顾】一、欧姆定律1．内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成________，跟这段导体的电阻成________。2．表达式：________电阻是导体的一种特性，不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。考点2　应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路)　使用欧姆定律的注意事项1．________：即同一段导体或同一电路上的I、U、R。2．________：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R。3．________：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。二、用电压表和电流表测量导体的电阻原理：________。伏安法测电阻的电路图：如图所示。减少误差的方法：多次测量取________。 1．电路连接：连接电路时开关________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值________；滑动变阻器接线________。2．通过调节滑动变阻器，测得多组U、I的值，根据公式求出对应的R，再求平均值作为待测电阻的阻值。三、串联电路和并联电路考点7　概述串联电路的电流和电压的特点；概述并联电路的电流和电压的特点　串联并联电路图电流I＝I1＝I2I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2I＝I1＋I2＋…＋In电压U＝U1＋U2U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2U＝U1＝U2＝…＝Un电阻R＝R1＋R2R＝R1＋R2＋…＋Rn若电阻均为r，则R＝nr＝＋＝＋＋…＋若电阻均为r，则R＝电压与电流分配关系＝　＝＝【例题精析】例1．（2019•福建）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3 是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（　　）A．0.3AB．0.6AC．0.9AD．1.2A例2．（2019•海南）如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是（　　）A．通过Rx的电流B．通过R0的电流C．Rx两端的电压D．R0两端的电压例3．（2019•宁波）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③．则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（　　）A．R1和ⅠB．R1和ⅢC．R2和ⅠD．R2和Ⅲ例4．（2019•乐山）小华设计了一种输液提示器，能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时，为使电压表示数随之减小，符合要求的电路图是（　　） A．B．C．D．例5．（2019•庆阳）如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（　　）A．灯泡变暗，电压表示数变大B．灯泡变亮，电压表示数不变C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大例6．（2020•台州）图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图乙，则被测电阻的阻值为　　欧。 （3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是　　。例7．（2020•金华）在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为8欧姆，灯泡L标有“6V3W”的字样，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L不损坏，则允许接入的最大电源电压为　　伏，闭合开关S，此时通过电流表A1的电流为　　安。例8．（2020•宁波）在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω1.0A”，还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误（其它元件连接正确），该元件和错误分别是　　。（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。实验次数第一次第二次第三次定值电阻/Ω510★电流表示数/A0.400.200.10表中“★“处所选用定值电阻的阻值是　　Ω。（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的　　。 例9．（2020•舟山）在学习了并联电路特点和欧姆定律后，科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系，开展了以下探究。[实验步骤]①设计电路，根据电路图连接实物；②闭合开关，分别读出电压表和电流表的示数并记录；③计算总电阻并填入表格；④换用不同规格的电阻重复上述实验。实验次数电阻R1/Ω电阻R2/Ω电压U/V电流I/A总电阻R/Ω1103030.47.52303030.2153301530.310请你在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。[得出结论]并联电路总电阻小于任何一个分电阻。[思考讨论]①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。　　。②分析表中数据，若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将　　。 例10．（2020•湖州）方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后，欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V3.6W”的小灯泡、规格为“2A10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数始终较大，无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下，设计了如图乙所示的电路图，继续实验。（1）当使用图甲电路进行实验，滑动变阻器阻值调到最大时，电压表示数为4伏，此时电流表示数为　　。（2）方方根据电路图乙，连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线，请你帮她在图中添上这根导线。（3）方方按图乙正确连接后进行实验，采集数据，绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图，如图丁所示。①AB段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，　　。②BC段明显发生弯曲，是因为　　。 【习题巩固】一．选择题（共15小题）1．如图所示电路中，电源电压不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向右端滑动时（　　）A．电流表示数不变，电压表示数不变B．电流表示数减小，电压表示数减小C．电流表示数增大，电压表示数减小D．电流表示数减小，电压表示数增大2．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器滑片P向右移动时（　　）A．电流表的示数变大，电压表的示数变大B．电流表的示数变小，电压表的示数变小C．电流表的示数变大，电压表的示数变小D．电流表的示数变小，电压表的示数变大 3．用伏安法测Rx电阻的实验，采用了如图所示四种电路的连接方法，其中正确的电路是（　　）A．B．C．D．4．如图所示是小晨已经连好的电路。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向B端移动，下列说法正确的是（灯丝电阻不变、电源电压不变）（　　）A．电流表的示数逐渐变大B．电压表的示数逐渐变大C．小灯泡越来越暗D．电路消耗的总功率增大5．如图所示电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2开、S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表示数为0.75A，下列说法正确的是（　　）A．电源电压是15VB．S2、S3断开S1闭合时，电流表的示数是0.3AC．R2的阻值是30ΩD．S1、S2闭合S3断开时，电流表的示数是0.18A 6．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关K，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变大，则电路中出现的故障是（　　）A．电阻R开路B．电阻R短路C．灯L开路D．灯L短路7．如图是小明和小丽设计的拉力健身器示意图，在拉环处加拉力时，滑杆PQ可随之自由滑动（导线对滑杆滑动无影响）。当拉环受到的拉力为0牛时，滑片刚好在B端，且拉环受到的拉力增大，电压表示数增大，下列四个方案中最合理的是（　　）A．B．C．D．8．在如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示，电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示，下列选项正确的是（　　）A．U1I变小，△U1△I不变B．U2I变大，△U2△I变大 C．U3I变大，△U3△I不变D．滑动变阻器的滑片P向下滑动时，P1变大，P2变小，P3变大9．如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P置于中点位置。闭合开关后，电压表示数为U，电流表A1、A2示数分别为I1、I2，且灯丝电阻不变，下列分析正确的是（　　）A．滑片P向右移动过程中，灯L亮度逐渐变暗B．滑片P向右移动过程中，电压表示数U变小C．当滑片P移到最右端时，电路消耗的总功率最小D．滑片P向右移动过程中，UI2的比值保持不变10．新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到120℃的过程中（　　）A．电流表示数先变小后变大B．电压表示数先变大后变小C．电流表与电压表示数的比值先变小后变大D．保护电阻消耗的功率先变大后变小 11．如图甲，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，U﹣I坐标中描绘了相对应的点，如图乙，有关判断正确的是（　　）A．电源电压为8VB．R2的阻值为10ΩC．R1的阻值为20ΩD．S接2时通过R2的电流为0.2A12．如图电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，电阻R突然断路，则（　　）A．电流表示数变小B．电压表示数变为零C．电灯亮度不变D．电灯两端电压增大13．如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V显示的数据来反映水位的升降情况，L是一个指示灯，电路各部分接触良好，当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（　　） A．当水位上升时，电压表V示数变大B．当水位下降时，电压表V示数变大C．当水位上升时，电压表V示数先变小后变大D．当水位下降时，电压表V示数先变小后变大14．为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示，R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压若已知电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．AB两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍15．由欧姆定律可以导出公式R=UI，此式可以说明（　　）A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍B．当电流强度增大2倍时，电阻R减小2倍 C．电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变D．当电压为零时，电阻R也为零二．实验探究题（共2小题）16．某实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪，可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线（若干）等。他们的设想是：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器；将电压表改装成身高显示仪﹣﹣所测身高越大，显示仪示数越大，且刻度均匀。（1）同学们设计了如图所示电路，老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是　　。A．移动滑片P时电路的总电阻没有变化B．当所测身高越大时，电压表的示数越小C．电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比D．电压表的示数不能由零变化到最大刻度值（2）在老师的引导下，同学们设计出了正确的电路，是图中的　　电路。17．小乐利用如图所示实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，提供的实验器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、规格分别为“2A10Ω”“1A20Ω”和“1A50Ω”的滑动变阻器、开关和导线若干。（1）用笔画线代替导线将电路连接完整。（2）在第2次实验中，当定值电阻由5Ω换成10Ω后，应　　 （填写具体操作），再读出电流表示数。（3）4次实验数据如表所示：1234电阻/Ω5101520电流/A0.400.200.130.10则小乐所选用的滑动变阻器的规格是　　，实验得到的结论是　　。三．计算题（共3小题）18．在如图所示的电路中，R1＝8欧，R2为滑动变阻器，电源电压为6伏不变。求：（1）当变阻器滑片置于N端时，电流表的示数为多大？（2）调节变阻器，当电压表示数为4伏时，变阻器R2连入电路的电阻为多大？19．如图甲是某兴趣小组设计的身高测量仪电路，其中电阻R的阻值恒为100Ω，电源电压为3V，变阻器最大阻值为100Ω，用电压表显示身体的高矮。如图乙表示的是变阻器的阻值随身高变化的关系。（1）分析计算：身高160cm的同学站在身高测量仪上电压表的示数。 （2）如果用电流表示数来显示身体的高矮，试分析电流表示数的变化是否跟身高的变化成正比？20．小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、力敏电阻R1、滑动变阻器R2、轻质货架和压力杠杆OAB等，其中R1的阻值随压力变化的关系如图乙所示。当力敏电阻R1表面承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝9V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题：（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。（2）当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若R1所能承受的最大压力为1000N，则此时滑动变阻器R2的阻值为　　欧。（3）杠杆OB长20cm，OA长5cm，那么货架最多能装货多少千克？（4）如果要求货架的最大装货量变小，应该如何调整？（写出两种方法）